李學(xué)英，李 巖，郭 焰，周玉芬

（1.新疆輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830021；2.烏魯木齊市環(huán)境監(jiān)測中心站，新疆烏魯木齊 830000）

廢水處理工作中高級氧化技術(shù)的應(yīng)用研究

李學(xué)英1，李 巖1，郭 焰1，周玉芬2

（1.新疆輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830021；2.烏魯木齊市環(huán)境監(jiān)測中心站，新疆烏魯木齊 830000）

在廢水的處理過程中，常規(guī)的處理方式難以清除廢水中的穩(wěn)定有機物。通過對廢水處理中的高級氧化技術(shù)進行探索，分析高級氧化技術(shù)的類型、處理方式以及應(yīng)用，為清除廢水中的穩(wěn)定有機物提供一些方法。

廢水處理；高級氧化技術(shù)；應(yīng)用

隨著工業(yè)化的發(fā)展進程不斷加快，廢水問題已經(jīng)成為影響環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一，由于其處理難度相對較高，并且部分生物具有化學(xué)穩(wěn)定性，常規(guī)的處理手段難以有效的清除有害物質(zhì)[1]。而高級氧化技術(shù)則可以通過自由基的產(chǎn)生，有效的清除廢水中的有害分子。

1 高級氧化技術(shù)的概念

高級氧化技術(shù)又稱之為深度氧化技術(shù)，主要是指在化學(xué)反應(yīng)過程中，具有大量的羥基自由基參與的氧化反應(yīng)。主要運用催化劑和氧化劑，使反應(yīng)物產(chǎn)生自由基，之后通過自由基與有機物之間的結(jié)合，達到清除有害因子的目的[2]。該技術(shù)具有反應(yīng)快、污染小以及范圍大等優(yōu)勢，已經(jīng)逐漸應(yīng)用于廢水處理工作中。

2 廢水處理中高級氧化技術(shù)的應(yīng)用

在高級氧化技術(shù)的應(yīng)用中，根據(jù)氧化劑以及催化條件的差異性，可以將其分為Fenton試劑法及類Fenton試劑法、臭氧、過氧化氫以及組合法和半導(dǎo)體光催化氧化法。

2.1 Fenton試劑法和類Fenton試劑法

在廢水處理過程中，包括Fenton試劑法和類Fenton試劑法，這兩種方法主要應(yīng)用在以下方面：

第一，F(xiàn)enton試劑法是由法國科學(xué)家Fenton在研究中發(fā)現(xiàn)，其在研究中，發(fā)現(xiàn)Fe2+和H2O2共存在酸性水溶液中，可以氧化酒石酸，因而其將該試劑命名為Fenton試劑，該試劑是通過Fe2+與H2O2之間的催化反應(yīng)，生成自由基，從而發(fā)揮相應(yīng)的清除廢水有害分子的目的[3]。在該反應(yīng)中，生成的自由基具有較強的氧化能力，并且具有電負性和親電子性，在處理過程中，可以生成游離基，繼而生成二氧化碳和水，可以降低廢水中的COD，通過研究發(fā)現(xiàn)，其對含油廢水、含苯廢水以及含醇廢水具有較高的處理效率。

第二，類Fenton試劑法是研究學(xué)者將紫外光引入到Fenton試劑中，顯著提升氧化能力，并且節(jié)約相應(yīng)的資源，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過該試劑處理后，能生成2-甲基-2-丙醇等物質(zhì)，而硝基苯的降解速率得到明顯的提升。該方式具有設(shè)備簡單和操作方便的特點，但是成本相對較高，僅適用于少量廢水的處理。

2.2 過氧化氫、臭氧以及其他物質(zhì)組合法

2.2.1 臭氧和紫外光組合氧化

臭氧屬于強氧化劑，具有較高的電位，可以氧化氨基酸以及芳香族物質(zhì)，但是單純的臭氧氧化時，處理效率相對較低，無法滿足廢水的處理需求，因而在處理過程中，其僅應(yīng)用于給水處理等環(huán)節(jié)。研究結(jié)果表明，在處理含油廢水的過程中，采用臭氧和紫外光組合氧化法具有較高的應(yīng)用價值，在反應(yīng)初期，效果并不明顯，而在經(jīng)過一段時間的反應(yīng)后，則可以明顯提升反應(yīng)速率，反應(yīng)機理在于通過組合反應(yīng)，可以形成羥基自由基，從而實現(xiàn)對有機物的氧化分解。

2.2.2 過氧化氫和紫外光組合法

在處理廢水的過程中，過氧化氫和紫外組合法對于廢水具有較高的處理效率，這主要是由于過氧化氫是強氧化劑，其在處理廢水的過程中，可以將毒性分子轉(zhuǎn)化成為微生物分解化合物，在反應(yīng)過程中，無機物對過氧化氫的反應(yīng)較快，將其與紫外線相結(jié)合，具有較強的處理能力，研究證明，在處理氯代酚類有機物時，采用290nm的波光聯(lián)合過氧化氫，可以較好的處理有害物質(zhì)，并且使2-氯酚等物質(zhì)的處理效率得到明顯的提升，另外，在反應(yīng)一段時間后，能夠完全清除三氯酚，但是在處理的過程中，隨著廢水pH的不斷增加，則反應(yīng)速度呈現(xiàn)不斷降低的趨勢?？梢姡^氧化氫聯(lián)合紫外光組合法具有較高的應(yīng)用價值。

2.2.3 臭氧、紫外光和過氧化氫組合法

在處理廢水的過程中，將臭氧、紫外光以及過氧化氫等方法聯(lián)合使用，能夠較好的提高廢水中有害分子的處理效率。這種氧化工藝與紫外光和臭氧組合法基本相同，在紫外光的輔助反應(yīng)下，可以將廢水中的有害分子分解成為自由基，降低廢水中的色度并清除有害物質(zhì)，具有較高的應(yīng)用價值。

2.3 半導(dǎo)體光催化氧化法清除廢水有機物

隨著科技的不斷發(fā)展，半導(dǎo)體光催化氧化法已經(jīng)逐漸應(yīng)用于廢水的處理中，取得了較好的成效。該方法主要是應(yīng)用光照射和催化氧化反應(yīng)，將廢水中的有機物分解成為自由基，之后利用自由基的強氧化反應(yīng)，可以將有害分子分解成為二氧化碳和水。在研究中，目前主要采用TiO2進行反應(yīng)，但是其傳統(tǒng)的分離步驟較為復(fù)雜，因而在現(xiàn)階段，研究學(xué)者為了提升其分離效果和處理效果，采用固定法將TiO2固定，固定材料主要選擇薄膜或者固定于載體。通過該處理方式，可以提升TiO2的反應(yīng)速率，進而提升廢水的處理效率。

3 結(jié)語

通過具體分析Fenton試劑法、類Fenton試劑法、過氧化氫、臭氧以及其他物質(zhì)組合法和半導(dǎo)體光催化氧化法，同時根據(jù)企業(yè)治理廢水的指標，在廢水處理過程中，合理的選擇、應(yīng)用這些方法。研究結(jié)果表明，運用高級氧化技術(shù)處理廢水，能達到提高廢水處理效率的目的。

[1] 李險峰，李劍，魏瑤.探討提高工業(yè)廢水處理中高級氧化技術(shù)的應(yīng)用效果[J].石化技術(shù)，2016，（7）：43-51.

[2] 陸慧明，梅兆輝.微波催化氧化技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用[J].真空電子技術(shù)，2013，（6）：59-66.

[3] 吳開元，陳霞輝，顧秋月，等.深度氧化技術(shù)系統(tǒng)在高難廢水處理中的應(yīng)用研究[J].水處理技術(shù)，2013，（11）：114-116.

Study on the Application of Advanced Oxidation Technology in Wastewater Treatment

Li Xue-ying，Li Yan，Guo Yan，Zhou Yu-fen

In the process of wastewater treatment，the conventional treatment is difficult to remove the stable organic matter in the wastewater.This study explored the advanced oxidation technology in wastewater treatment，analyzed the type，treatment and application of advanced oxidation technology，and provided some methods for removing stable organic matter in wastewater.

wastewater treatment；advanced oxidation technology；application

X703

B

1003-6490（2017）01-0039-02

2017-01-15

李學(xué)英（1963—），女，新疆阿克蘇人， 副教授，主要研究方向為化學(xué)分析與檢測研究。